運動単位で正しいのはどれか。2つ選べ。

解説

選択肢3は、筋収縮の強度を調整するメカニズムの一つである運動単位の動員（recruitment）を正しく説明しています。発揮する力が増すにつれて、活動する運動単位の数が増加します。選択肢5は、運動単位の基本的な機能である「全か無かの法則」を説明しています。一つの運動ニューロンが活動すると、その支配下にある全ての筋線維が同時に収縮するという性質を指します。

選択肢ごとの解説

• 1. 運動単位は、脊髄前角細胞または脳幹の運動核にある運動ニューロン（遠心性ニューロン）と、それが支配する全ての筋線維から構成されます。感覚情報を伝える求心性線維は運動単位の構成要素には含まれません。正しくは：運動単位は、運動指令を伝える遠心性線維（運動ニューロン）と、その支配筋線維から構成されます。選びやすい理由：神経系全般を連想し、反射弓などの構成要素と混同しやすいため、求心性線維も含まれると誤解することがあります。混同注意：運動単位と、脊髄神経が持つ求心性・遠心性の両方の機能（混合神経）を混同する可能性があります。
• 2. 筋肉の収縮を徐々に強める際には、ヘンネマンのサイズ原理に基づき、活動閾値が低く、小さな力を生み出す運動単位（小さい運動ニューロンと少数の筋線維）から先に活動を開始します。大きな運動単位はより大きな力を発揮するために、後から動員されます。正しくは：筋肉をゆっくりと収縮させるときは、活動に必要な閾値が低い小さな運動単位から順に動員されます。選びやすい理由：大きな筋力が必要な場面では大きな運動単位が関与するというイメージから、徐々に収縮させる場合でも最初に大きな単位が使われると誤解しやすいです。混同注意：最大筋力発揮時の運動単位の総動員と、徐々に力を出すときの動員順序（ヘンネマンのサイズ原理）を混同する可能性があります。
• 3. 正解。筋収縮の強度を調整する主要なメカニズムの一つが、活動する運動単位の数を増やすことであり、この過程を動員（recruitment）といいます。
• 4. 精密な動作（例：指や眼の動き）が要求される筋肉は、一つの運動ニューロンが支配する筋線維の数が少ない、つまり支配比が低い特徴があります。これにより、より細かい力の調整と繊細な動きが可能になります。正しくは：精密な動作が求められる筋肉では、一つの運動ニューロンが支配する筋線維の数が少なくなっています。選びやすい理由：多くの筋線維が関わることで複雑な動きが可能になると誤解しやすく、支配比が高い方が精密な動きに適していると考えることがあります。混同注意：支配比が高い（多くの筋線維を支配）ことが「大きな力」を生み出すことと、「細かい動き」の実現を混同する可能性があります。
• 5. 正解。運動単位内の筋線維は、その運動ニューロンからの刺激に対して「全か無かの法則」に従います。つまり、閾値以上の刺激があれば、その運動ニューロンが支配する全ての筋線維が同時に最大収縮を起こし、閾値未満であれば全く収縮しません。

国試ポイント

運動単位の構成、ヘンネマンのサイズ原理、動員、支配比、全か無かの法則といった、運動単位の基本的な生理学的特性について正しく理解しているか問う問題です。これらの概念は、筋収縮のメカニズムと筋力調整の基礎となります。

混同注意

ヘンネマンのサイズ原理における運動単位の動員順序（小さな運動単位からか、大きな運動単位からか）、および支配比と筋の機能（粗大な動きか精密な動きか）の関連。また、運動単位の構成要素（求心性線維の有無）を、反射弓など神経系の他の構成要素と混同しやすいです。

次に同じ論点が出たら

次に同じ論点が出題される場合、運動単位のタイプ（例：Sタイプ、FRタイプ、FFタイプ）、筋力調整の他のメカニズム（発火頻度）、または特定の反射（例：伸張反射、ゴルジ腱反射）における運動単位の役割や、神経筋疾患における運動単位の変化について問われる可能性があります。

関連知識

ヘンネマンのサイズ原理、支配比（innervation ratio）、全か無かの法則（all-or-none law）、運動単位の構成（運動ニューロン、筋線維）。筋紡錘や腱器官の反射弓における求心性・遠心性神経の役割。筋線維の種類（遅筋線維、速筋線維）とそれぞれの運動単位の特性。